CN108631471A - 具有组合式转子载架以及离合器壳体的紧凑电机 - Google Patents

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CN108631471A
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B·D·钱伯林
S·N·阿尔特雷
J·卡尼阿姆帕拉卡尔
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BorgWarner Inc
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Abstract

公开了一种电机(10)，其包括定子组件(50)以及在定子组件中定位的转子(16)。电机(10)还包括转子载架(20)，并且转子(16)在转子载架(20)的外表面(62)上安装。转子载架(20)包含毂部部分(22)、自毂部部分(22)延伸的径向部分(24)、自径向部分延伸的第一筒形部分(60)、以及自第一筒形部分延伸的第二筒形部分(66)。毂部部分(22)、径向部分(24)、第一筒形部分(60)和第二筒形部分(66)被设置为一体形成的整体部件。发动机脱接离合器(30)以及变速器离合器(40)在转子载架(20)内定位。

Description

具有组合式转子载架以及离合器壳体的紧凑电机
交叉相关申请
本申请要求2017年3月27日递交的美国临时专利申请No.62/474,492的优先权，其全文结合在此引作参考。
技术领域
本申请涉及电机的领域，并且特别地涉及用于在车辆中使用的具有分布式定子绕组的电机。
背景技术
汽车以及其它交通工具应用中的电动机包括交流发电机、交流电机-起动机、牵引马达、混合驱动马达、以及其它设备。电机的定子大体上包括筒形芯体，其被形成为各个层叠体的堆叠并且具有多个周向间隔的槽，所述槽轴向延伸穿过定子芯体。转子组件包括中心轴，并且与定子芯体同轴。定子芯体具有围绕其缠绕的形式为绕组的线材。绕组包括轴向区段以及端部线匝(end turn)。绕组的轴向区段穿过芯体的槽轴向地延伸。端部线匝在定子芯体的相反的两个轴向端部处连接轴向区段，每个端部线匝被设置为局部环圈，其从一个槽周向地延伸至另一个槽。以这种基本的方式，根据选定的布线图案，定子绕组在多个定子芯体槽的选定的槽中从端部至端部地轴向延伸，并且在定子的端部处的槽之间周向延伸。
定子可以形成有任何数量的单独相位的绕组，例如三相、五相、六相等，并且这决定了在绕线定子芯体时将被实施的基本布线图案。定子绕组能够以不同的形状和构造被设置，包括集中式定子绕组以及分布式定子绕组。
取决于电机的应用，多个离合器可以与电机关联。例如，在混合电动车中，常见发动机脱接离合器(engine disconnect clutch)以及启动离合器(launch clutch)与电机关联地被使用。发动机脱接离合器可以被用于在不同的时间将电机耦接至内燃机或者将电机从内燃机解除耦接。类似地，启动离合器可以被用于在不同的时间将电机耦接至变速器或者将电机从变速器解除耦接。不幸地，需要大量的零件来建造电机以及相关的离合器，因而增加了包括电机以及离合器的组件的成本。附加地，包括电机以及相关的离合器的单元占用了大量的空间，并且这种空间在各种不同的特定应用中是受到限制的。
考虑到前述，有利的是提供具有减少数量的部件的电机与离合器单元，因而节省制造单元的明显成本。附加地，有利的是提供具有减小轴向长度的电机与离合器单元，因而节省了特定应用环境中的空间。还有利的是如果这种电机与离合器单元为电机和离合器提供了增加的性能。
发明内容
根据本公开的一个示意性实施例，提供有一种电机，所述电机包含定子组件以及在定子组件内定位的转子。电机还包括转子载架，其中所述转子在所述转子载架的外表面上安装。转子载架包含毂部部分、自毂部部分延伸的径向部分、自径向部分延伸的第一筒形部分、以及自第一筒形部分延伸的第二筒形部分。毂部部分、径向部分、第一筒形部分和第二筒形部分被设置为一体形成的整体部件。发动机脱接离合器在转子载架中被定位并且接合第一筒形部分的内表面。变速器离合器在转子载架中被定位并且接合第二筒形部分的内表面。
根据本公开的一个实施例，提供有一种用于电机的转子载架。转子载架包含毂部部分、自毂部部分延伸的径向部分、以及自径向部分延伸的周向部分。周向部分被构造成接合第一离合器和第二离合器。毂部部分、径向部分、以及周向部分是一体形成的整体部件。
根据本公开的另一个示意性实施例，提供了一种交通工具，所述交通工具包含具有输出轴的发动机。电机通过发动机脱接离合器能够释放地耦接至发动机的输出轴。变速器通过变速器离合器能够释放地耦接至发动机的输出轴。至少一个交通工具驱动构件耦接至变速器。电机包含转子以及定子组件。转子在转子载架上安装，转子载架包含毂部部分、自毂部部分延伸的径向部分、以及自径向部分延伸的周向部分。径向部分和周向部分是一体形成的整体部件。发动机脱接离合器和变速器离合器接合周向部分的内表面。
根据本申请的一个方面，提供了一种电机，包括：
定子组件；
在所述定子组件内定位的转子；
转子载架，其中所述转子在所述转子载架的外表面上安装，所述转子载架包含毂部部分、自所述毂部部分延伸的径向部分、自所述径向部分延伸的第一筒形部分、以及自所述第一筒形部分延伸的第二筒形部分，其中所述毂部部分、所述径向部分、所述第一筒形部分和所述第二筒形部分是一体形成的整体部件；
发动机脱接离合器，所述发动机脱接离合器在所述转子载架内定位并且接合所述第一筒形部分的内表面；以及
变速器离合器，所述变速器离合器在所述转子载架内定位并且接合所述第二筒形部分的内表面。
可选地，所述毂部部分包含接合第一轴承的第一表面，并且包含接合第二轴承的第二表面。
可选地，所述第二筒形部分具有比所述第一筒形部分更大的直径。
可选地，所述变速器离合器包含在所述转子载架的第二筒形部分内定位的外离合器以及在所述转子载架的第一筒形部分内定位的内离合器。
可选地，所述径向部分从所述第一筒形部分的一个端部延伸，并且所述第二筒形部分从所述第一筒形部分的相反的端部延伸。
根据本申请的另一个方面，还提供了一种用于电机的转子载架，所述转子载架包括：
毂部部分；
自所述毂部部分延伸的径向部分；以及
周向部分，所述周向部分自所述径向部分延伸并被构造成接合第一离合器以及第二离合器；
其中所述毂部部分、所述径向部分、以及所述周向部分是一体形成的整体部件。
可选地，所述周向部分包含第一筒形部分和第二筒形部分，所述第一筒形部分自所述径向部分延伸并被构造成接合所述第一离合器，并且所述第二筒形部分自所述第一筒形部分延伸并被构造成接合第二离合器。
可选地，所述第二筒形部分具有比所述第一筒形部分更大的直径。
可选地，所述径向部分自所述第一筒形部分的一个端部延伸，并且所述第二筒形部分自所述第一筒形部分的相反的端部延伸。
可选地，所述毂部部分包含被构造成接合第一轴承的第一唇部，并且包含被构造成接合第二轴承的第二唇部。
根据本申请的另一个方面，提供了一种交通工具，包括：
具有输出轴的发动机；
电机，所述电机通过发动机脱接离合器能够释放地耦接至所述发动机的输出轴；
变速器，所述变速器通过变速器离合器能够释放地耦接至所述发动机的输出轴；
与所述变速器耦接的至少一个交通工具驱动构件；
其中所述电机包含转子以及定子组件，所述转子在转子载架上安装，所述转子载架包含毂部部分、自所述毂部部分延伸的径向部分、以及自所述径向部分延伸的周向部分，其中所述发动机脱接离合器和所述变速器离合器接合所述周向部分的内表面，并且其中所述径向部分和所述周向部分是一体形成的整体部件。
可选地，所述转子载架的周向部分包含第一筒形部分以及第二筒形部分，所述第一筒形部分自所述径向部分延伸并接合所述发动机脱接离合器，并且所述第二筒形部分自所述第一筒形部分延伸并接合所述变速器离合器。
可选地，所述第二筒形部分具有比所述第一筒形部分更大的直径。
可选地，所述径向部分自所述第一筒形部分的一个端部延伸，并且所述第二筒形部分自所述第一筒形部分的相反的端部延伸。
可选地，所述毂部部分包含被构造成接合第一轴承的第一表面，并且包含被构造成接合第二轴承的第二表面，所述第一轴承和所述第二轴承在所述毂部部分与所述输出轴之间设置。
上述的特征和优点以及其它将对本领域技术人员参照随后的详细说明以及附图而言是更容易清楚的。尽管期望的是提供一种实现这些或其它有利特点的一个或多个的紧凑电机，但是在此公开的启示延伸至落入所附权利要求书范围内的实施例，而不管它们是否实现了一个或多个上述优点。
附图说明
图1示出了具有转子载架以及离合器壳体的电机的立体剖切图；
图2示出了用于图1的电机的转子载架以及离合器壳体的一个实施例的剖视图；
图3示出了用于图1的电机的转子载架以及离合器壳体的另一个实施例的剖视图，其中，转子载架和离合器壳体是组合的；
图4示出了用于图1的电机的组合的转子载架以及离合器壳体的另一个实施例的剖视图；
图5示出了图4的组合的转子载架以及离合器壳体的第一轴向侧的立体图；
图6示出了图5的组合的转子载架以及离合器壳体的第一轴向侧的剖切图；
图7示出了图5的被旋转后的剖切图，以展示组合的转子载架以及离合器壳体的第二轴向侧；
图8示出了图5的组合的转子载架以及离合器壳体的第二轴向侧的立体图；
图9示出了其中定位有图1的电机的车辆/交通工具；并且
图10示出了用于电机的转子载架以及离合器壳体的另一实施例的剖视图。
具体实施方式
参照图1，示出了电机10。电机10包括壳体12，其封围转子16以及定子组件50。转子16在转子载架20上被定位，并且发动机脱接离合器30在转子16以及转子载架内被定位。双作用离合器(dual clutch)40邻近脱接离合器30被定位。双作用离合器40包括第一/外离合器42以及第二/内离合器44。转子载架20是整体部件，其提供了用于发动机脱接离合器30以及双作用离合器40这两者的转子毂部22以及离合器壳体。
电机10的转子16能够以本领域技术人员公知的各种不同形式被提供。在公开的实施例中，转子16包括多个永磁体18，它们在铁磁材料内嵌装。然而，应当想到的是在其它实施例中，转子载架可以被构造成没有永磁体但具有转子绕组，例如感应式、同步磁阻或者其它类型的电机。转子16在转子载架20上安装并固定至其。
转子载架20大体上是筒形的形状，并且包括径向部分24以及周向部分26。径向部分24在转子毂部22与周向部分26之间延伸。转子16在转子载架20的周向部分26上安装。周向部分26还提供了用于发动机脱接离合器30以及双作用离合器40这两者的离合器壳体。
转子载架20是整体部件，从而转子毂部22、径向部分24以及周向部分26都由同一材料一体形成，并且在不破坏一个或多个相应的部分的前提下，各个部分都是彼此无法拆卸的。因此，尽管转子载架的不同的部分或区段可以被辨认，但是每个部分与一个或相邻的部分一体形成并且被构造成无法取下。在至少一个实施例中，转子载架20由诸如钢、铝的金属材料或者电机以及发电机中常用的任何其它材料构成。在至少一个实施例中，转子载架可以由诸如具有高热阻的相对坚硬的聚合物材料的非金属材料构成。转子载架20可以通过诸如浇铸、流成型的任何各种手段被形成。
如前所述，图1的实施例中的电机10包括三个离合器，包含发动机脱接离合器30、双作用离合器40的外离合器42、以及双作用离合器40的内离合器44。发动机脱接离合器还可以在此被称为离合器“C0”。双作用离合器40的外离合器42是启动离合器并且可以在此称为离合器“C1”。双作用离合器40的内离合器44是用于倒挡齿轮(或者在一些情况中2挡齿轮)的启动离合器，并且在此也称为离合器“C2”。尽管在图1中离合器C1和C2以嵌套的构造被示出，但是应当清楚的是离合器C1和C2能够以例如并排/平行布置的其它构造被不同地布置。此外，正如以下包括图10的实施例进一步详细提到的，离合器C0、C1和C2中的一个或多个可以不被包含在一些实施例中。
继续参看图1，发动机脱接离合器C0(30)被至少部分地定位在转子载架20内。离合器C0被构造成将电机10和发动机(例如，见如图7所示的内燃机82)连接或脱离连接。在图1的实施例中，离合器C0被完全地定位在转子载架20内，并且转子载架20的周向部分26用作为用于离合器C0的壳体。离合器C0能够以任何多种形式被设置，例如各种不同类型的摩擦离合器、或者任何不同的其它离合器。在至少一个实施例中，离合器C0包括多个盘/片32，包含锁定至转子载架20的第一组盘/片以及锁定至外轴34的第二组盘/片。当离合器C0因盘32脱离接合而打开时，外轴34相对于转子载架20自由旋转；当离合器C0因盘32接合而闭合时，外轴34相对于转子载架20不可旋转。
继续参看图1，双作用离合器40还与转子16相邻地被封装在电机10的壳体12内。如之前所述，双作用离合器40包含离合器C1(42)以及离合器C2(44)。离合器C1和离合器C2分别被构造成与变速器接合或脱离接合(例如，见如图7所示的变速器84)。因此，双作用离合器40还可以在此被称为“变速器离合器”。
每个离合器C1和C2可以选择性地打开(与变速器脱离接合)或者闭合(与变速器接合)，从而改变变速器中的减速(gear reduction)，因而提供了车辆中齿轮的换挡。如果两个离合器C1和C2在发动机运行时都打开且离合器C0闭合，则电机10用作为发电机，所述发电机在车辆不由变速器推进的过程中时由发动机驱动。类似于离合器C0，包含离合器C1和C2的双作用离合器40也能够以任何不同的形式被设置。在此处公开的实施例中，离合器C1和C2分别被设置为包含多个盘的摩擦离合器。
离合器控制模块36在电机的壳体12的外侧上设置。离合器控制模块36包含电子器件，控制发动机脱接离合器30和双作用离合器40在任何给定的时间是否打开或闭合。离合器控制模块36还可以提供这样的电子器件，所述电子器件被构造成控制变速器，如下进一步详细所述那样。
电机10的转子16和转子载架20被构造成在定子组件50内旋转。定子组件50包含芯体52，在芯体52上布置有绕组54。芯体52大体上为筒形的形状，并且包括多个层叠体。各层叠体大体上是环形的形状，并且包括铁磁性材料。各层叠体彼此上下堆叠，以形成完整的芯体52。多个轴向槽在芯体52内形成。各槽由齿部分开，并且在轴向方向上从一个端部到相反的另一个端部延伸穿过定子芯体52。各槽被构造成接收定子绕组54。
电机10的定子绕组54由插入到定子芯体52的槽内的导体形成。定子绕组54包含第一端部线匝部分56、第二端部线匝部分58、以及内槽部分。第一端部线匝部分56从定子芯体52的一个端部延伸，并且第二端部线匝部分58从定子芯体52的相反的端部延伸。定子绕组54的内槽部分从一个端部至相反的端部穿过定子芯体52中的槽延伸。
现在参看图2，示出了电机10的替代结构的剖视图。在该实施例中，转子载架20连接至转子毂部22，但是不与转子毂部22以及各离合器壳体一体形成。在图2的结构中，转子载架20大体上是筒形的形状，并且包含径向部分24以及周向部分26。径向部分24在转子毂部22与周向部分26之间延伸。转子16在转子载架20的周向部分26上安装，并且在定子组件50内能够旋转。图2的结构包含第一离合器壳体70以及第二离合器壳体74。
图2的结构中的第一离合器壳体70提供了用于发动机脱接离合器30的壳体。第一离合器壳体70连接至转子毂部22，并且在转子载架20内定位。第一离合器壳体70径向向外延伸，并且接合发动机脱接离合器30的离合器盘/片的外径。来自管线71的流体控制压力构件72(例如，活塞构件)。当压力构件72向发动机脱接离合器30的盘施加压力时，离合器闭合并且第一离合器壳体70以及相连的转子载架20经由发动机脱接离合器30的盘被锁定至发动机输出轴73。当压力从发动机脱接离合器30的盘被释放时，离合器打开并且转子载架20和转子毂部22相对于发动机输出轴73自由旋转。
图2的结构中的第二离合器壳体74提供了用于双作用离合器40的壳体，其与转子16和转子载架20轴向相邻地被定位。第二离合器壳体74包含第一部分74a和第二部分74b。第一部分74a连接至转子毂部22并且在转子载架20旁边径向延伸。第二部分74b经由焊接或其它连接方式连接至第一部分74a，并且接合离合器C1(42)的离合器盘的外径。来自一个或多个管线例如管线75的流体控制压力构件76a和76b。压力构件76a控制外离合器C1的操作，并且压力构件64b控制内离合器C2的操作。当压力构件76a向离合器C1的盘施加压力时，离合器闭合并且锁定至变速器输入轴77。当压力从离合器C1的盘被释放时，离合器C1打开并且相对于发动机输出轴73自由旋转。当压力构件76b向离合器C2的盘施加压力时，离合器闭合并且锁定至变速器输入轴77。当压力从离合器C2的盘被释放时，离合器C2打开并且相对于发动机输出轴73自由旋转。
如上所述，在图2的结构中，转子载架20、转子毂部22、第一离合器壳体70以及第二离合器壳体74并不设置为整体部件。然而，图3公开了紧凑的电机10的实施例，在其中，转子载架20、转子毂部22、第一离合器壳体70、以及第二离合器壳体74都被设置为一体形成的整体部件。图3的转子载架以剖切阴影的方式被示出，并且包含一体形成的转子毂部22、径向部分24以及周向部分26。径向部分24从毂部22径向向外地延伸至周向部分26。周向部分26包含第一筒形部分60以及第二筒形部分66。径向部分24连接至第一筒形部分60。第二筒形部分66自第一筒形部分60轴向离开地延伸，并且具有与第一筒形部分60相比更大的直径。外壁65在第一筒形部分60与第二筒形部分66之间沿着径向方向延伸。自转子毂部22延伸至第一筒形壁的径向部分24在发动机脱接离合器30与双作用离合器之间被定位，并且在转子载架20内将发动机脱接离合器30与双作用离合器40分开。
继续参看图3，转子载架20的周向部分26的第一筒形部分60大致为筒形的形状，并且包含外表面62以及内表面64。(图3未示出)转子16在第一筒形部分60的外表面62上安装。发动机脱接离合器30的多个盘接合转子载架20的第一筒形部分60的内表面64。类似地，第二筒形部分66是大致筒形的形状，并且包含外表面以及内表面68。离合器C1的多个盘接合转子载架20的第二筒形部分66的内表面68。因此，图3的实施例中的转子载架20不仅提供了转子安装件以及转子毂部，还提供了用于发动机脱接离合器30以及双作用离合器40这两者的组合式离合器壳体。
有利地，图3的组合式转子载架、转子毂部以及离合器壳体的实施例允许与图2的结构相比减少部件的数量。特别地，图2的第一离合器壳体70以及第二离合器壳体74的部分74a在图3的实施例中被完全取消。这允许图3的电机和离合器结构的实施例具有与图2的结构相比减小的轴向长度。附加地，因为发动机脱接离合器30被构造成接合转子载架20的内表面64，所以发动机脱接离合器30的摩擦盘的尺寸可以被增加。因为摩擦盘的尺寸被增加，所以摩擦盘的数量可以减少。特别地，有效摩擦半径通过盘的扩大被增加，导致了利用由减少数量的摩擦交界面施加的同样的压力的等同的扭矩传递。
现在参看图4，示出了具有组合式转子毂部和离合器壳体的转子载架20的另一实施例。图4中的转子载架20的实施例类似于图3，并且包含转子毂部22、径向部分24以及周向部分26。转子毂部22包含提供第一圆形表面(即，筒形表面)的第一唇部27，其被构造成接合第一轴承37；以及提供第二圆形表面的第二唇部28，其被构造成接合第二轴承38。径向部分24从转子毂部22径向向外延伸至周向部分26。周向部分26包含第一筒形部分60以及第二筒形部分66。与图3的实施例不同，在图4的实施例中，转子载架20的径向部分24并未在发动机脱接离合器30与双作用离合器40之间被定位。实际上，转子载架20的径向部分24在转子载架20的端部处被定位，并且发动机脱接离合器30与双作用离合器40都位于径向部分24的同一侧上。采用这种结构，周向部分26的第二筒形部分66从第一筒形部分60的一个端部轴向地延伸，并且径向部分24径向延伸第一周向部分60的另一个端部。
继续参看图4，转子载架20的周向部分26的第一筒形部分60大体上是筒形的形状，并且包含外表面62和内表面64。转子16在第一筒形部分60的外表面62上安装。发动机脱接离合器30的一些盘接合转子载架20的第一筒形部分60的内表面64。发动机脱接离合器30的其它盘接合连接至发动机输出轴73的构件。类似地，第二筒形部分66大体上是筒形的形状，并且包含外表面67以及内表面68。离合器C1的一些盘接合转子载架20的第二筒形部分66的内表面68。启动离合器的其它盘连接至变速器输出轴中的一个。例如，在具有双作用离合器的变速器中，如图2至4所示，大体上存在两个变速器输入轴，其中外离合器C1附接至一个变速器输入轴，并且内离合器C2附接至另一个离合器输入轴。
基于前述的描述，应当清楚的是图3和4的实施例中的转子载架20不仅提供了保持转子16的功能，还提供了转子毂部22以及用于发动机脱接离合器30与双作用离合器40这两者的组合式离合器壳体。有利地，具有组合式转子毂部和离合器壳体的转子载架20如图3和4所示与其它结构相比利用了更少的材料并具有更少的零件，并且因此可以更低成本地被制造。附加地，类似于图3的实施例，具有如图4所示的带有组合式转子毂部以及离合器壳体的转子载架20的电机10提供了用于具有减少轴向长度的电机的结构。例如，图4的结构与图2的结构相比将电机10的轴向长度减少不止20mm。如之前所述，这不仅减少了电机的成本还允许电机在具有受限空间构造的应用中被使用。
现在参看图5至8，转子载架20被单独示出。转子载架20大体上是筒形的形状，并且包含转子毂部22(其在此也被称为毂部部分22)、自毂部部分22沿大体径向方向延伸的径向部分24、以及自径向部分24沿大体轴向方向延伸的周向部分26。如之前所述，毂部部分22、径向部分24以及周向部分26都包含共同材料(例如，金属或聚合物材料)，其被形成为整体结构，其中，径向部分24与毂部部分22和周向部分26这两者一体。因此，毂部部分22、径向部分24或周向部分26中没有一个可以在不破坏作为整体的整体部件的情况下从任何其它部分被取下。
继续参看图5至8，毂部部分22由圆形开口23限定，并且被构造成接收内燃机的输出轴(例如，见图3的输出轴73)。毂部部分22包含第一唇部27以及第二唇部28。第一唇部27被构造成接合在输出轴与第一唇部27之间定位的第一轴承(例如，见图4的轴承37)。第二唇部28被构造成接合在输出轴与第二唇部28之间定位的第二轴承(例如，见图4的轴承38)。
径向部分24从毂部部分22径向向外延伸。在图5至8的实施例中，径向部分24包含第一径向壁90以及第二径向壁92，其中，轴向连接壁94在第一径向壁90与第二径向壁92之间延伸。当被定位在车辆中的电机10中时，径向部分24朝向内燃机并且在电机的一个端部处提供了用于离合器30、40的覆盖体。径向部分24延伸毂部部分22与周向部分24之间的径向距离。
转子载架20的周向部分26包含第一筒形部分60以及第二筒形部分66。第一筒形部分60的一个端部连接至径向部分24，并且第一筒形部分60的相反的端部连接至第二筒形部分66。第二筒形部分66具有与第一筒形部分60相比更大的直径。外壁65在第一筒形部分60与第二筒形部分66之间沿着径向方向延伸，因而桥接了第一筒形部分60和第二筒形部分的直径差异。
转子载架20的毂部部分22、径向部分24、以及周向部分26一起形成了限定内部空间的杯形结构。各种部件在内部空间内布置，包含发动机脱接离合器30以及双作用离合器40。第一筒形部分60的内表面64被构造成接合发动机脱接离合器30。第二筒形部分66的内表面68被构造成接合双作用离合器40，并且特别是离合器C1。在转子载架20的外侧上，第一筒形部分60的外表面62被构造成提供用于电机10的转子16的安装件。
现在参看图9，在至少一个实施例中，具有整体转子载架20的电机10被定位在车辆/交通工具内，并且特别是被定位在混合电动车/混合电动交通工具(HEV)80内。HEV 80包含发动机82、电机10、变速器84、一个或多个差速器86、以及形式为车辆轮胎/交通工具轮胎88的车辆驱动构件/交通工具驱动构件。电机10被定位在发动机82与变速器84之间。如上所述，电机10包含转子载架20，其具有组合式转子毂部和离合器壳体。多个离合器由转子载架20保持，包含发动机脱接离合器30以及双作用离合器40。发动机脱接离合器30将发动机82耦接至电机10或者将二者解除耦接，并且双作用离合器40将变速器84耦接至电机10或者将二者解除耦接。
在图9的实施例中，发动机82是可以与车辆/交通工具关联使用的发动机、例如内燃机。应当清楚的是在至少一个替代实施例中，发动机82由替代的动力源提供，例如压缩空气发动机、涡轮机或者其它动力源。此外，发动机82可以被构造成使用任何不同的燃料源例如汽油、柴油、生物燃料等。发动机82包含输出轴83，所述输出轴经由与电动机10关联的离合器30和40耦接至变速器84。
变速器84可以是任何不同类型的变速器，例如自动变挡变速器(automatic step-ratio transmission)、连续可变变速器等。变速器以可以包含一个或多个差速器86的传统方式连接至驱动轮88，如图9所示。变速器可以提供具有两个驱动轮(例如，前轮驱动或后轮驱动)或四个驱动轮(例如，四轮驱动)的车辆。变速器利用变速器控制单元被控制，以按将变速器的变速箱内的元件连接和脱离连接的换挡计划操作，从而控制变速器输入与变速器输出之间的比例。在至少一个实施例中，变速器控制单元由控制模块36提供，并且也被构造成控制发动机脱接离合器30与双作用离合器40的操作、以及变速器84或电机的壳体12内的各种其它部件的操作。
在车辆80中，相对小的空间存在于发动机82与变速器84之间。空间可以大体上由轴向尺寸以及两个径向尺寸限定。轴向尺寸将是特别地限制的，因为相对小的距离在发动机与变速器之间被提供。例如，在多种HEV中，发动机与变速器之间的轴向距离(例如，如图9所示的da)小于160mm。在至少一个实施例中，轴向距离da小于135mm。在这些HEV中，包含转子16以及定子组件50连同共同容纳的发动机脱接离合器30以及双作用离合器40的电机10的紧凑结构允许电机10的整个壳体12装配在发动机82与变速器84之间。电机的紧凑结构部分地归因于具有组合式转子毂部和离合器壳体的整体转子载架20。
具有紧凑结构的电机的一个或多个示意性实施例的前述详细说明已经在此借助于仅仅示例但非限制地被提出。应当清楚的是，针对在此描述的特定个别特征以及功能有利的是可以在不采用在此描述的其它特征和功能的条件下被获得。例如，尽管前述实施例包含特定的离合器结构，但是在不同的实施例中，具有紧凑结构的电机可以包含不同的离合器结构。
图10示出了这种电机10的一个示例，其包含组合式启动离合器和脱接离合器35。类似于图1至4的电机，电机10包含在定子组件50内定位的转子16。定子组件包含具有绕组54的芯体52。转子由转子载架20保持。转子载架20是从发动机输出轴延伸至转子16的整体部件。类似于图4的实施例，如图10所示的转子载架20包含形成了发动机输出轴73一部分的毂部部分22、径向部分24以及筒形部分26。与图4的实施例不同，如图10所示的转子载架20并不包含第二筒形部分，这是因为转子载架被用在具有组合式启动离合器和脱接离合器35的结构中。这种离合器结构针对诸如扭力变换器替换的特定应用而言是有利的。
考虑到前述，应当清楚的是以上公开的实施例以及其它特征和功能或者它们的替换的各种更改、改型、变化或者改进可以期望地合并到多个其它不同实施例、系统或应用中。作为另一个示例，尽管在此公开的HEV是汽车HEV，但是应当清楚的是车辆/交通工具可以为不同的形式例如船、飞机、或者任何各种其它交通工具。
在此可以由本领域技术人员作出的目前未预见的、或未想到的改变、改型、变化或改进也将由权利要求书所涵盖。因此，任何所附权利要求的精神和范围不应限于在此涵盖的示意性实施例的说明。

Claims (15)

1.一种电机(10)，包括：
定子组件(50)；
在所述定子组件内定位的转子(16)；
转子载架(20)，其中所述转子(16)在所述转子载架的外表面(62)上安装，所述转子载架(20)包含毂部部分(22)、自所述毂部部分(22)延伸的径向部分(24)、自所述径向部分延伸的第一筒形部分(60)、以及自所述第一筒形部分延伸的第二筒形部分(66)，其中所述毂部部分(22)、所述径向部分(24)、所述第一筒形部分(60)和所述第二筒形部分(66)是一体形成的整体部件；
发动机脱接离合器(30)，所述发动机脱接离合器在所述转子载架(20)内定位并且接合所述第一筒形部分(60)的内表面(64)；以及
变速器离合器，所述变速器离合器在所述转子载架(20)内定位并且接合所述第二筒形部分(66)的内表面(68)。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述毂部部分(22)包含接合第一轴承(37)的第一表面(27)，并且包含接合第二轴承(38)的第二表面(28)。
3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第二筒形部分(66)具有比所述第一筒形部分(60)更大的直径。
4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述变速器离合器(40)包含在所述转子载架的第二筒形部分(66)内定位的外离合器(42)以及在所述转子载架的第一筒形部分(60)内定位的内离合器(44)。
5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述径向部分(24)从所述第一筒形部分(60)的一个端部延伸，并且所述第二筒形部分(66)从所述第一筒形部分(60)的相反的端部延伸。
6.一种用于电机的转子载架(20)，所述转子载架(20)包括：
毂部部分(22)；
自所述毂部部分(22)延伸的径向部分(24)；以及
周向部分(26)，所述周向部分自所述径向部分延伸并被构造成接合第一离合器(30)以及第二离合器(40)；
其中所述毂部部分(22)、所述径向部分(24)、以及所述周向部分(26)是一体形成的整体部件。
7.根据权利要求6所述的转子载架，其特征在于，所述周向部分包含第一筒形部分(60)和第二筒形部分(66)，所述第一筒形部分(60)自所述径向部分(24)延伸并被构造成接合所述第一离合器(30)，并且所述第二筒形部分(66)自所述第一筒形部分(60)延伸并被构造成接合第二离合器(40)。
8.根据权利要求7所述的转子载架，其特征在于，所述第二筒形部分(66)具有比所述第一筒形部分(60)更大的直径。
9.根据权利要求8所述的转子载架，其特征在于，所述径向部分(24)自所述第一筒形部分(60)的一个端部延伸，并且所述第二筒形部分(66)自所述第一筒形部分(60)的相反的端部延伸。
10.根据权利要求6所述的转子载架，其特征在于，所述毂部部分(22)包含被构造成接合第一轴承(37)的第一唇部(27)，并且包含被构造成接合第二轴承(38)的第二唇部(28)。
11.一种交通工具(80)，包括：
具有输出轴(83)的发动机(82)；
电机，所述电机通过发动机脱接离合器(30)能够释放地耦接至所述发动机(82)的输出轴(83)；
变速器(84)，所述变速器通过变速器离合器(40)能够释放地耦接至所述发动机(82)的输出轴(83)；
与所述变速器(84)耦接的至少一个交通工具驱动构件(88)；
其中所述电机(10)包含转子(16)以及定子组件(50)，所述转子(16)在转子载架(20)上安装，所述转子载架包含毂部部分(22)、自所述毂部部分(22)延伸的径向部分(24)、以及自所述径向部分延伸的周向部分(26)，其中所述发动机脱接离合器(30)和所述变速器离合器(40)接合所述周向部分(26)的内表面，并且其中所述径向部分(24)和所述周向部分(26)是一体形成的整体部件。
12.根据权利要求11所述的交通工具，其特征在于，所述转子载架(20)的周向部分(26)包含第一筒形部分(60)以及第二筒形部分(66)，所述第一筒形部分(60)自所述径向部分(24)延伸并接合所述发动机脱接离合器(30)，并且所述第二筒形部分(66)自所述第一筒形部分(60)延伸并接合所述变速器离合器(40)。
13.根据权利要求12所述的交通工具，其特征在于，所述第二筒形部分(66)具有比所述第一筒形部分(60)更大的直径。
14.根据权利要求12所述的交通工具，其特征在于，所述径向部分(24)自所述第一筒形部分(60)的一个端部延伸，并且所述第二筒形部分(66)自所述第一筒形部分(60)的相反的端部延伸。
15.根据权利要求11所述的交通工具，其特征在于，所述毂部部分(22)包含被构造成接合第一轴承(37)的第一表面(27)，并且包含被构造成接合第二轴承(38)的第二表面(28)，所述第一轴承(37)和所述第二轴承(38)在所述毂部部分(22)与所述输出轴(83)之间设置。
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